CN200962417Y

CN200962417Y - 封装盖板与芯片封装结构

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Publication number: CN200962417Y
Application number: CNU2006201369298U
Authority: CN
Inventors: 官大双; 白东尼; 韩宗立
Original assignee: LIANCHENG PHOTOELECTRIC CO Ltd
Current assignee: Himax Display Inc
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2016-10-12

Abstract

一种芯片封装结构，包括一芯片、一封装盖板与一黏着层。其中，芯片具有一主动面，且主动面上配置有一影像感测元件以及位于影像感测元件周围的多个接垫。此外，封装盖板配置于主动面上方，封装盖板包括一基板与位于基板上的一支撑部，其中支撑部会于基板上定义出一容纳空间，且支撑部与芯片的主动面接触，以使得主动面上的影像感测元件配置于容纳空间内。另外，黏着层配置于支撑部与主动面之间。本实用新型的芯片封装结构具有工艺成品率佳、制造成本低、光穿透率高等优点。

Description

封装盖板与芯片封装结构

技术领域

本实用新型涉及一种芯片封装结构，且特别是涉及一种具有封装盖板的芯片封装结构。

背景技术

在半导体产业中，集成电路(integrated circuits，IC)的生产，主要分为三个阶段：晶片(wafer)的制造、集成电路(IC)的制作以及集成电路的封装(package)等。其中，裸芯片(die)经由晶片制作、电路设计、光掩模(mask)制作以及切割晶片(wafer saw)等步骤而完成，而每一颗由晶片切割所形成的裸芯片，在经由裸芯片上的接点与外部信号电连接后，可再以封装胶体(molding compound)将裸芯片包覆。其封装的目的在于防止裸芯片受到湿气、热量、噪声的影响，并提供裸芯片与外部电路之间电连接的媒介，如此即完成集成电路的封装步骤。

而由于传统集成电路的封装步骤是在切割晶片以形成多个裸芯片之后，经由打线工艺(wire bonding process)或是倒装芯片工艺(flip chip process)使裸芯片上的接点与外部信号电连接，之后才以封装胶体将裸芯片包覆。因此，裸芯片在未以封装胶体包覆之前，外界微粒(particles)容易掉附至裸芯片上，而使得现有芯片封装结构的工艺成品率(yield)降低。而且上述的封装工艺的成本高。

为了解决上述问题，现有另一种芯片封装结构如图1所示。此芯片封装结构200包括一芯片210、一封装盖板220与一间隔物(spacer)230a。其中，芯片210的一主动面212上配置有一影像感测元件214与位于影像感测元件214周围的多个接垫216。此外，间隔物230a的外围包覆有一黏着层230b，因此封装盖板220是通过间隔物230a的支撑与透过黏着层230b的黏着而配置于主动面212的上方。

此种封装方式虽然成本低且能改善封装工艺成品率，但是，由于芯片210与封装盖板220之间是通过间隔物230a与黏着层230b支撑与黏着，而间隔物230a与黏着层230b的光穿透率(optic transmission)较低，因此将使得整体芯片封装结构200的光穿透率降低。

此外，由于间隔物230的高度限制，在此芯片封装结构200中，封装盖板220与影像感测元件214之间的距离相当靠近。因此，当外界微粒掉落至封装盖板220外表面时，微粒将可能被成像出来，而导致影像感测元件214光学质量受到影响。

经由上述可知，现有芯片封装结构具有工艺成品率低、制造成本高、光穿透率低以及影响光学元件质量等缺点。因此，现有芯片封装结构实有改进的必要。

实用新型内容

本实用新型的目的就是在提供一种封装盖板，其可解决现有芯片封装结构的光穿透率低的缺点。

本实用新型的再一目的是提供一种芯片封装结构，其可解决现有芯片封装结构的工艺成品率低、制造成本高、光穿透率低以及影响光学元件质量等缺点。

基于上述目的或其它目的，本实用新型提出一种封装盖板，其用以对一晶片进行封装，其中晶片包括多个元件区。封装盖板包括一基板与一支撑部。支撑部配置于基板上，其中支撑部会于基板上定义出多个容纳空间，且每一容纳空间会与晶片上的每一元件区对应。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的支撑部的高度例如介于15至50微米之间。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的支撑部的顶部例如具有一凹槽。此外，上述的封装盖板例如还包括一黏着层，其位于凹槽内。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的封装盖板例如还包括至少一对准标记，配置于基板上。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的封装盖板的材料例如为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

基于上述目的或其它目的，本实用新型提出一种芯片封装结构，包括一芯片、一封装盖板与一黏着层。其中，芯片具有一主动面，且主动面上配置有一影像感测元件以及位于影像感测元件周围的多个接垫。此外，封装盖板配置于主动面上方，封装盖板包括一基板与位于基板上的一支撑部，其中支撑部会于基板上定义出一容纳空间，且支撑部与芯片的主动面接触，以使得主动面上的影像感测元件配置于容纳空间内。另外，黏着层配置于支撑部与主动面之间。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的支撑部的高度例如大于影像感测元件的高度。

依照本实用新型的优选实施例所述，上述的支撑部的顶部例如具有一凹槽，且黏着层是位于凹槽内。

基于上述，由于本实用新型的芯片封装结构是直接以封装盖板对晶片进行封装之后才对晶片进行切割，因此可以防止外界微粒掉附至芯片上，所以本实用新型的芯片封装结构及方法可以提升工艺成品率。而且此种芯片封装结构与方法相较于传统封装方式简单且制造成本低。

此外，由于本实用新型的封装盖板的支撑部与基板都是透明的材料，因此利用此封装盖板封装可以使得芯片封装结构的光穿透率较传统芯片封装结构佳。

另外，本实用新型的芯片与封装盖板之间的距离可依实际需求而设计支撑部的高度，当支撑部的高度大于一定程度时，若有微粒附着在封装盖板的外表面时，微粒将会失焦而无法成像，所以影像感测元件的光学质量不会受到影响。

为让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示现有的另一种芯片封装结构的剖面示意图。

图2绘示本实用新型优选实施例的一种芯片封装结构的剖面示意图。

图3则绘示图2的芯片封装结构的俯视示意图。

图4至图6绘示图2的芯片封装结构的制造方法的剖面示意图。

简单符号说明

200：现有芯片封装结构

210、310：芯片

212、312：主动面

214、314：影像感测元件

216、316：接垫

220、320、P：封装盖板

230a：间隔物

230b、330：黏着层

300：本实用新型的芯片封装结构

322：基板

324：支撑部

324a：凹槽

A：箭头

H1：支撑部的高度

H2：影像感测元件的高度

S：容纳空间

W：晶片

Z：元件区

具体实施方式

请参考图2与图3，图2绘示本实用新型优选实施例的一种芯片封装结构的剖面示意图，图3则绘示图2的芯片封装结构的俯视示意图。本实施例的芯片封装结构300包括一芯片310、一封装盖板320与一黏着层330。其中，芯片310具有一主动面312，且主动面312上配置有一影像感测元件314以及位于影像感测元件314周围的多个接垫316。在一实施例中，影像感测元件314例如包括接触式影像传感器(contact image sensor)或互补金氧半导体影像传感器(CMOS image sensor)，其用以接收一外部光信号，并且经由芯片310将光信号转换为电信号而加以处理。而影像感测元件314会与位于其周围的接垫316电连接，其例如透过金属内连线(未绘示)而电连接。

此外，封装盖板320配置于主动面312的上方，且封装盖板320包括一基板322与位于基板322上的一支撑部324。由图2可知，支撑部324会于基板322上定义出一容纳空间S，且支撑部324与芯片310的主动面312接触，以使得主动面312上的影像感测元件314配置于容纳空间S内。另外，黏着层330配置于支撑部324与主动面312之间。如此一来，芯片310上的影像感测元件314会被封装盖板320封盖起来，而使影像感测元件314与外界环境隔离开来。

特别是，请参考图2，在本实用新型的封装盖板320中，支撑部324的高度H1会大于影像感测元件314的高度H2。优选的是，支撑部324的高度H1是介于15至50微米之间。另外，在一优选实施例中，支撑部324的顶部具有一凹槽324a，且黏着层330是位于凹槽324a内。此外，封装盖板320的材料例如为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。黏着层330的材料例如是紫外光黏着材料。

值得一提的是，由于封装盖板320与芯片310之间是透过封装盖板320的支撑部324支撑，因此，封装盖板320与芯片310之间的距离不会受到限制，其可以依据实际所需而设计成任何的高度。如果使封装盖板320与芯片310之间的距离高于一定程度，若有微粒附着在封装盖板320外表面时，将会因为失焦(de-focus)而不会成像。因此，可以使芯片310上的影像感测元件314的光学质量不致受到影响。

后续，可以应用于芯片安装在电路板上(chip on board，COB)或芯片安装在软板上(chip on flex，COF)的方式，使芯片封装结构300上的接垫316与下一层级的电子装置(图2中未绘示)电连接。

以下针对本实施例的芯片封装结构300的制造方法加以说明。图4至图6绘示图2的芯片封装结构的制造方法的剖面示意图。请先参考图4，首先，提供一晶片W，晶片W具有一主动面312，且主动面312上已配置有多个影像感测元件314，其分别位于晶片W的多个元件区Z内，以及位于各影像感测元件314周围的多个接垫316。

接着，提供一封装盖板P，封装盖板P包括一基板322与位于基板322上的一支撑部324，其中支撑部324会于基板322上定义出多个容纳空间S。较详细的说明是，支撑部324于基板322上所定义出的容纳空间S的位置以及数目是依据晶片W的元件区Z的位置与数目而定。如此，后续将晶片W与封装盖板P接合时，封装盖板P上的各个容纳空间S会将晶片W上的各个影像感测元件314封盖住。

此外，封装盖板P的材料若为玻璃，则可利用光刻(photolithography)与蚀刻(etching)工艺来加以形成。进言之，例如将一大型玻璃的表面全面涂布光致抗蚀剂(photoresist)材料，并经由曝光(exposure)与显影(development)工艺以形成图案化光致抗蚀剂层，且进一步再通过此图案化光致抗蚀剂层对于玻璃进行蚀刻工艺以形成封装盖板P。然而，封装盖板P的材料若为聚甲基丙烯酸甲酯，则可利用光刻与蚀刻工艺或是制模成型(molding)工艺来加以形成。就制模成型工艺而言，可将一大型PMMA板经由一模具进行压制成型，以形成图4的封装盖板P。

请再继续参考图4，经由上述工艺所形成的封装盖板P，其支撑部324的高度H1例如大于晶片W上的影像感测元件314的高度H2。优选的是，支撑部324的高度H1例如介于15至50微米之间。在一实施例中，在上述形成封装盖板P的工艺中，更可包括于支撑部324的顶部形成一凹槽324a。在另一实施例中，还包括在封装盖板P上形成至少一个对准标记M。值得一提的是，本实用新型更可将对应配置于这些接垫316上方的基板322的厚度作得较薄，以利后续的切割步骤(见下述)。

再者，请参考图4与图5，于支撑部324与晶片W的主动面312之间形成一黏着层330，并使封装盖板P与晶片W的主动面312相互接合，且晶片W上的每一影像感测元件314会对应配置于每一容纳空间S内。请参考图4，在本实施例中，黏着层330例如是涂布在凹槽324a内，此外，黏着层330亦可预先形成于主动面312上且相对应于将与凹槽324a相接合的位置，但是并未以图面绘示。另外，上述使封装盖板P与晶片W的主动面312接合的步骤中，更可包括通过对准标记M来进行对位，以使得每一影像感测元件314确实对应配置于每一容纳空间S内。

最后，请参考图5与图6，分别切割封装盖板P与切割晶片W以形成多个芯片封装结构300。在本实施例中，分别切割封装盖板P与晶片W的位置与方向如图5中的箭头A所示。此外，就切割的方式而言，切割封装盖板P的方式可采用激光切割或以钻石刀具切割的方式，而切割晶片W的方式则通常采取钻石刀具以进行切割。另外，当封装盖板P进行切割时，可就时间上的先后顺序依序切割封装盖板P与晶片W，或依序切割晶片W与封装盖板P，或者同时进行切割封装盖板P与晶片W。再者，在切割封装盖板P的过程中，这些接垫316上方的部分基板会被移除以暴露出这些接垫316。

综上所述，本实用新型的芯片封装结构至少具有以下优点：

(一)由于本实用新型的芯片封装结构是在晶片未切割之前即直接以封装盖板进行封装，因此外界微粒不容易掉附至芯片上，所以本实用新型的芯片封装结构的工艺成品率可以提升。而且，此种芯片封装结构的制造成本降低；

(二)由于本实用新型的封装盖板的支撑部与基板皆为透明材料，因此利用此封装盖板封装可以使得芯片封装结构的光穿透率较传统芯片封装结构佳；

(三)本实用新型的芯片与封装盖板之间的距离可依实际需求而设计支撑部的高度，当支撑部的高度大于一定程度时，倘若有微粒附着在封装盖板的外表面，附着在封装盖板的外表面的微粒将会因为与芯片之间的距离过大而失焦因而无法成像，所以影像感测元件的光学质量不会受到影响。

虽然本实用新型以优选实施例揭露如上，然而其并非用以限定本实用新型，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1一种封装盖板，其用以对晶片进行封装，其特征在于，该晶片包括多个元件区，该封装盖板包括：

基板；以及

支撑部，配置于该基板上，其中该支撑部会于该基板上定义出多个容纳空间，每一容纳空间会与该晶片上的每一元件区对应。

2如权利要求1所述的封装盖板，其特征在于，该支撑部的高度介于15至50微米之间。

3如权利要求1所述的封装盖板，其特征在于，该支撑部的顶部具有凹槽。

4如权利要求3所述的封装盖板，其特征在于，还包括一黏着层，位于该凹槽内。

5如权利要求1所述的封装盖板，其特征在于，还包括至少一对准标记，配置于该基板上。

6如权利要求1所述的封装盖板，其特征在于，该封装盖板的材料为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯。

7一种芯片封装结构，其特征在于，包括：

芯片，具有主动面，且该主动面上配置有影像感测元件以及位于该影像感测元件周围的多个接垫；

封装盖板，配置于该主动面上方，该封装盖板包括基板与位于该基板上的支撑部，其中该支撑部会于该基板上定义出容纳空间，且该支撑部与该芯片的该主动面接触，以使得该主动面上的该影像感测元件配置于该容纳空间内；以及

黏着层，配置于该支撑部与该主动面之间。

8如权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，该支撑部的高度大于该影像感测元件的高度。

9如权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，该支撑部的高度介于15至50微米之间。

10如权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，该支撑部的顶部具有凹槽，且该黏着层是位于该凹槽内。

11如权利要求7所述的芯片封装结构，其特征在于，该封装盖板的材料为玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯。